JP2004253929A - Cathode ray tube assembly - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陰極線管装置に関し、特に、映像信号に補正電圧を加算することによって、画面周辺部での輝度低下を補正する陰極線管装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
陰極線管(以下、「CRT」と表記する。)装置では、画像が画面に表示されたときに、画面周辺部で輝度が低下することが知られている。これは、偏向角の増大にともない、電子ビーム軌道が長大化するため、電子ビームのスポットが楕円状に変形し、電子ビームの密度が疎となることにより生じるとされている。また、パネル部は、画面周辺部に近づくほど肉厚な構造になっているため、電子ビームが発する光の透過率が画面周辺部に近づくにつれて小さくなることも、画面周辺部で輝度が低下する一因となっている。そこで、水平走査に同期したパラボラ状の補正電圧をコントラストコントロール電圧に加算し、画面周辺部の走査時に、射出する電子ビームの量を増加させることによって、画面周辺部での輝度低下を補正している(例えば、特許文献1)。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−292426号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のCRT装置においては、画面周辺部での輝度低下を是正する上で、高く評価される技術ではあるが、その反面、走査中、常時輝度補正を行っているために、例えば、画面全体が暗く、画面周辺部での輝度低下があまり目立たない低輝度画像を表示する場合には、むしろ電力の浪費がなされるだけという弊害が生じている。
【0005】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、画面周辺での輝度補正は行いつつも、輝度補正にともなう電力の消費を有効に低減し得るCRT装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
全体が明色で構成されている画面は、画面全体の輝度が高く、輝度補正が実行されないと画面周辺部での輝度低下が顕著にあらわれるので、輝度補正をする必要があるが、全体が暗色で構成されている画面は、画面中央部の輝度も低く、画面周辺部での輝度低下はあまり目立たないので、輝度補正を実行する必要性は低いと考えられる。また、暗色地に明色の文字が表示されている画面は、たとえ明色の文字が画面周辺部で表示されている場合でも、地色が暗色であり、明色と暗色とでコントラストが強く、輝度低下によって明色の文字が認識しづらいということはほとんどないので、輝度補正をする必要性は低いと考えられる。
【0007】
そこで、本発明に係る陰極線管装置は、走査に同期して補正電圧を出力する補正電圧出力手段と、輝度補正の実行を制御する輝度補正制御手段とを備え、当該輝度補正制御手段は、所定時間における平均画面輝度を検知するとともに、平均画面輝度が基準値未満のときには、補正電圧出力手段の出力をOFFにする制御を行うことを特徴としている。
【0008】
上記の構成では、輝度補正の実行を制御する輝度補正制御部を備え、所定時間における平均画面輝度が基準値未満になったときには、補正電圧出力部の出力をOFFとし、輝度補正を実行しない制御をする。したがって、例えば、画面全体が暗く、画面周辺部での輝度低下があまり目立たない画面のように、輝度補正をする必要性が低い場合には、輝度補正を実行しない制御を行うので、消費電力を低減することができる。
【0009】
ここで、輝度補正制御手段は、アノード電流を積算する回路を備え、所定時間におけるアノード電流の積算値に基づいて、平均画面輝度を検知することが好ましい。輝度に相関するアノード電流を積算することによって、平均画面輝度を容易に検知することができるので、かかる構成にすることによって、平均画面輝度を検知するための回路構成を容易にすることができる。
【0010】
具体的に、輝度補正制御手段は、アノード電流の積算値に基づいて電子ビームの射出量を低減させて輝度を制限することで、高圧回路が過負荷となることを防止する自動輝度制限回路を備え、当該自動輝度制限回路が検知するアノード電流の積算値に基づいて、平均画面輝度を検知することが好ましい。自動輝度制限回路は、通常、陰極線管装置に備えられるものであって、アノード電流を積算する機能を有しているので、この積算値に基づいて、平均画面輝度を検知する回路構成とすることによって、陰極線管装置の製造コストを抑えることができる。
【0011】
さらに、補正電圧出力手段は、電子ビームの偏向角が増大するにつれて漸次上昇するフォーカス電圧を発生させるダイナミックフォーカス回路を有し、当該ダイナミックフォーカス回路が発生するダイナミックフォーカス電圧を補正電圧として出力することが好ましい。かかる構成では、ダイナミックフォーカス回路が発生する電圧を輝度補正の補正電圧として利用しており、従来の陰極線管装置のようにパラボラ状の補正電圧を発生させる回路を別途形成する必要がないので、陰極線管装置の製造コストを抑えることができる。
【0012】
または、補正電圧出力手段は、電子ビームの偏向量のひずみを補正するS字補正回路に取り付けられるS字補正用コンデンサの両端にかかる電圧を補正電圧として出力することが好ましい。かかる構成では、S字補正用コンデンサの両端にかかる電圧を輝度補正の補正電圧として利用しており、従来の陰極線管装置のようにパラボラ状の補正電圧を発生させる回路を別途形成する必要がないので、陰極線管装置の製造コストを抑えることができる。
【0013】
本発明に係る他の陰極線管装置は、ダイナミックフォーカス回路が発生するダイナミックフォーカス電圧を補正電圧として利用することを特徴とする。かかる構成では、ダイナミックフォーカス回路が発生する電圧を輝度補正の補正電圧として利用しており、従来の陰極線管装置のようにパラボラ状の補正電圧を発生させる回路を別途形成する必要がないので、陰極線管装置の製造コストを抑えることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るCRT装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
はじめに、図1を参照しながら、CRT装置の構成について説明する。図1は、CRT装置10の回路構成を示す図である。CRT装置10は、CRT20と、映像信号処理を行うRGBプロセッサ30と、補正電圧を出力する補正電圧出力部40と、補正電圧出力部40の出力を制御する輝度補正制御部50と、コントラストを調節するバイアス抵抗60とを備える。
【0015】
輝度補正制御部50は、所定時間の平均画面輝度を検知する輝度検知回路51と、平均画面輝度と基準値とを比較する比較器52と、比較器52による比較結果に基づいて、補正電圧出力部40の出力をON・OFFするオープンコレクタ型インバータ(以下、「OC」と表記する。)53とを有する。
比較器52のマイナスの入力端子には、輝度検知回路51の出力端子が接続され、プラスの入力端子には、基準電圧Vcが印加される。比較器52の出力端子は、抵抗器54を介して、接点aにおいてOC53に接続され、接点aは、抵抗器55を介して接地される。なお、OC53の出力端子が、輝度補正制御部50の出力端子とされる。
【0016】
補正電圧出力部40は、水平走査に同期してパノラマ状の補正電圧を発生させる補正電圧発生回路41と、補正電圧発生回路41の出力を増幅するトランジスタ42と、トランジスタ42の駆動電源Vtと、出力波形の直流分をカットするコンデンサ43とを有している。トランジスタ42のベースには補正電圧発生回路41の出力が接続され、エミッタは抵抗器44を介して接地され、コレクタは、接点bにおいて、輝度補正制御部50の出力端子に接続される。また、トランジスタ42のコレクタは、抵抗器45を介して駆動電源Vtに接続されるとともに、コンデンサ43の一端に接続される。コンデンサ43の他端は、バイアス抵抗60に接続され、補正電圧出力部40が出力する補正電圧は、コントラストコントロール電圧に加算されて、RGBプロセッサ30に入力される。
【0017】
以下、図1を参照しながら、CRT装置10の動作について説明する。CRT20は、図示を省略する水平同期回路及び垂直同期回路によりスクリーン左端から右端にかけて、繰り返し水平走査されつつ、スクリーン上端から下端に向けて垂直走査される。この走査に同期して、映像信号がRGBプロセッサ30でRGB各色に分解されて、インライン配列された3本の電子銃のカソードに印加される。これによって、映像信号が、CRT20の画面上に映像として表示される。
この表示動作に際し、RGBプロセッサ30には、補正電圧出力部40で作成された出力が印加され、RGBの各映像信号に加算される。
【0018】
ここで、輝度補正制御部50が作動していない場合を想定すると、補正電圧発生回路41の発生する補正電圧は、水平走査に同期したパノラマ状であるので、走査位置がスクリーン左端もしくは右端よりであるときは、補正電圧発生回路41の発生する電圧は高く、走査位置がスクリーン中央に近づくほど低くなり、トランジスタ42によって増幅される。この電圧は、コンデンサ43を通じて直流分をカットされ、交流成分がバイアス抵抗60から得られるコントラストコントロール電圧に重畳されてRGBプロセッサ30に印加される。したがって、補正電圧が加算された映像電圧は、スクリーン周辺において、輝度が高く、中央に近づくにつれて低輝度となる変調が掛けられることになる。
【0019】
この変調は、輝度補正制御部50が作動しないと、常時実行されるため、従来の技術の項において説明したように、画面全体が暗くて、輝度低下が余り目立たない場合には、電力の浪費になってしまうのであるが、本実施例では、輝度補正制御部50が次のように作動し、電力の浪費を解消している。すなわち、輝度補正制御部50は、所定時間における平均画面輝度を検知し、平均画面輝度が基準値より高いときには、上述のように、補正電圧出力部40から補正電圧を出力させて輝度補正を実行するが、平均画面輝度が基準値より低いときには、補正電圧出力部40の出力をOFFとして、輝度補正を実行しない制御を行う。
【0020】
輝度検知回路51は、所定時間に流れるアノード電流を積算する輝度コンデンサを有しており、輝度コンデンサの容量は、アノード電流の流入量に対して十分に大きいので、アノード電流の流入による充電作用と、電荷を放出する放電作用とのバランスで、輝度コンデンサの両端電圧が変化する。ここで、走査時において、アノード電流は、スクリーンの一点一点に照射された電子ビームの量、すなわち、輝度によって変化し、輝度コンデンサの両端電圧は、所定時間において回路に流れたアノード電流の積算値に略比例するので、輝度コンデンサの両端電圧は、所定時間における平均画面輝度を示唆するものである。
【0021】
高輝度の映像信号がRGBプロセッサ30に入力されると、CRT20の電子銃から多量の電子ビームが射出され、スクリーン上には、高輝度画面が表示される。このとき、大きなアノード電流が流れるので、輝度検知回路51の輝度コンデンサでは、放電作用に比べて充電作用が大きくなり、平均画面輝度を示唆する輝度コンデンサの両端電圧は高くなる。輝度コンデンサの両端電圧が基準電圧Vcより高いときには、比較器52は、Low信号をOC53に出力する。Low信号を受信したOC53の出力は、オープン状態になる。これにより、接点bには、抵抗器45を介して駆動電圧Vtが印加されるため、トランジスタ42が作動し、補正電圧発生回路41の出力は、トランジスタ42によって増幅され、結合コンデンサ43により直流分がカットされた後に、その交流分が補正電圧としてコントラストコントロール電圧に重畳されることで輝度補正が行われる。
【0022】
ここで、画面全体が暗い映像信号がRGBプロセッサ30に入力されると、CRT20の電子銃が射出する電子ビームの量が減少し、これによってアノード電流も減少する。すると、輝度検知回路51の輝度コンデンサでは、充電作用に対して放電作用が強くなるので、平均画面輝度を示唆する輝度コンデンサの両端電圧が低下する。この両端電圧が基準電圧Vcを下回ると、比較器52からOC53へHigh信号が送信される。すると、OC53の出力は、接地状態となり、接点bの電位が0Vになるので、トランジスタ42は作動せず、補正電圧発生回路41からは補正電圧が出力されない。これにより、コントラストコントロール電圧のみが、RGBプロセッサ30に入力されて、補正電圧が加算されない状態で電子ビームが走査されて映像が表示される。このとき、画面周辺部での輝度の低下を改善する補正はなされていないが、表示される映像は、画面全体が暗く、画面中央部の輝度も低いので、画面周辺部での輝度の低下はほとんど目立たたず問題とはならない。
【0023】
このように、本実施の形態に係るCRT装置10は、平均画面輝度が高い画面については、輝度補正を実行するが、平均画面輝度が比較的低く、輝度補正をする必要性が低い画面については、補正電圧を出力せずに輝度補正を実行しない制御を行うので、一律的に輝度補正を実行していた従来のCRT装置より、電力消費を低減することができる。
【0024】
ここで、所定時間の平均画面輝度を検知する輝度検知回路51として、ABL回路が挙げられる。ABL回路は、輝度が異常に高くなると受像管に大きなアノード電流が流れて高圧回路が過負荷となり、水平出力用トランジスタ等が破損することを防止するために、CRT装置に通常備えられるものである。ABL回路は、通常アノード電流を積算するコンデンサを有しており、所定時間の平均画面輝度を検知し、これが所定値を超えたときには、カソード電圧を変調することで電子ビームの射出量を減少させて上記弊害を防止する。したがって、ABL回路によるアノード電流に基づいて平均画面輝度を検知する機能を輝度検知回路51に併用することによって、CRT装置10の製造コストを抑えることができる。
【0025】
また、基準電圧Vcの大きさは、任意に設定することができる。基準電圧Vcを大きな値にとると、補正電圧が出力されないケースが増え、電力消費の観点からは有益であるが、画面周辺部での輝度低下が目立つ画面が増えることになる。
一方、基準値を小さい値にとると、画面周辺部での輝度低下が目立つ画面を減少させることができるが、比較的暗い画面についても補正電圧が出力されて輝度補正がなされるため、電力消費に関して不利となる。したがって、基準電圧Vcは、電力消費と輝度低下の許容範囲との兼ね合いに基づいて最も良好な値に定める。
【0026】
以上より、本実施の形態に係るCRT装置10は、所定時間における平均画面輝度を検知し、画面全体が暗く、輝度補正をする必要性が低いときには、輝度補正を実行しない制御をするので、電力の消費を低減することができる。
【0027】
(実施の形態2)
次に、本発明の第2の実施の形態に係るCRT装置について説明する。第2の実施の形態に係るCRT装置は、基本的な構成は、第1の実施の形態に係るCRT装置と同様であるが、補正電圧発生回路41として、ダイナミックフォーカス回路(以下、「DAF回路」と表記する。)を利用する。DAF回路は、そもそも、偏向角の変化に対応して電子ビームを蛍光体スクリーン上で一点にフォーカスするためにCRT装置に装備されるものであって、水平走査に同期して、走査位置がスクリーン左端もしくは右端であるときは高い電圧は発生し、走査位置がスクリーン中央に近づくほど低い電圧を発生する。したがって、DAF回路が発生する電圧を輝度補正の補正電圧として利用すると、画面周辺部での輝度低下を改善することができる。
【0028】
さらに、垂直走査に同期して、走査位置がスクリーン上端もしくは下端であるときに高い電圧を発生し、走査位置がスクリーン中央に近づくほど低い電圧を発生するDAF回路を用いると、垂直走査に同期して、かかる電圧が重畳されるので、スクリーン上端及び下端で生じる輝度低下についても改善がなされる。この場合、画面パネルの垂直方向の厚みが画面中央部で薄く、画面周辺部で厚いCRTにおいて、画面周辺部で画面パネルの厚みによって光の透過率が低下することを有効に補正できるので、特に効果を奏することになる。
【0029】
以上より、DAF回路が発生する電圧を、映像信号に加算すると、画面周辺部での輝度の低下が改善され、また、DAF回路は、CRT装置に通常装備されるものであるので、DAF回路を補正電圧発生回路41に兼用することで、CRT装置10の製造コストを抑えることができる。
【0030】
さらに、図2のように、DAF回路41とトランジスタ42との間に、ツェナーダイオード46、抵抗器47及び抵抗器48で構成される平滑化回路を形成することによって、DAF回路41の出力波形の形状を平滑化することができる。
これにより、画面中央部付近では厚さが均一であり、画面周辺部での厚みが大きく増しているフラット化された画面パネルを有するCRTの場合について、補正電圧の形状を画面パネルの厚みに対応させたものとすることができるので、画面パネルの厚みの増大によって光の透過率が減少することにより生じていた画面周辺部での輝度の低下を改善することができる。
【0031】
(実施の形態3)
次に、本発明の第3の実施の形態に係るCRT装置について説明する。第3の実施の形態に係るCRT装置は、基本的な構成は、第1の実施の形態に係るCRT装置と同様であるが、補正電圧発生回路41は、電子ビームの偏向量をS字補正する回路に存するS字補正コンデンサの両端に印加される電圧を補正電圧として出力する。S字補正コンデンサの両端電圧の波形は、パラボラ状であり、かつ、水平走査に同期しているので、輝度補正の補正電圧として利用することができる。これにより、パラボラ状の波形を発生させる回路を、別途作成する必要がなくなるので、CRT装置の製造コストを抑えることができる。さらに、S字補正コンデンサの両端電圧の波形を平滑化する平滑化回路を取り付けることで、第2の実施の形態に係るCRT装置のように、フラット化された画面に対応した補正をすることができる。
【0032】
(実施の形態4)
従来、画面周辺部での輝度の低下を改善するために、映像信号にパラボラ状の補正電圧を加算することによって、輝度補正を行うCRT装置が多数開発されている。しかしながら、パラボラ状の補正電圧を発生させる回路を、別途形成しているため、製造コストが高くなるという問題点を有している。そこで、本実施の形態は、製造コストを低減することができるCRT装置を提供することを目的とする。
【0033】
図3を参照しながら、本実施の形態に係るCRT装置の構成について説明する。図3は、CRT装置11の回路構成を示した図である。CRT装置11は、CRT20と、映像信号処理を行うRGBプロセッサ30と、補正電圧を出力する補正電圧出力部40と、コントラストを調整するバイアス抵抗60とを備える。
補正電圧出力部40は、ダイナミックフォーカス回路(以下、「DAF回路」と表記する。)41と、DAF回路41の出力を増幅するトランジスタ42と、トランジスタ42の駆動電源Vtと、出力波形の直流分をカットするコンデンサ43とを有している。トランジスタ42のベースにはDAF回路41の出力が接続され、エミッタは抵抗器44を介して接地され、コレクタは、接点bにおいて、輝度補正制御部50の出力端子に接続される。また、トランジスタ42のコレクタは、抵抗器45を介して駆動電源Vtに接続されるとともに、コンデンサ43の一端に接続される。コンデンサ43の他端は、バイアス抵抗60に接続され、補正電圧出力部40が出力する補正電圧は、コントラストコントロール電圧に加算されて、RGBプロセッサ30に入力される。
【0034】
次に、CRT装置11の動作について説明する。DAF回路41は、そもそも、偏向角の変化に対応して電子ビームを蛍光体スクリーン上で一点にフォーカスするためにCRT装置に装備されるものであって、水平走査に同期して、走査位置がスクリーン左端もしくは右端であるときは、高い電圧を発生し、走査位置がスクリーン中央に近づくほど低い電圧を発生する特徴を有している。したがって、DAF回路41が発生する電圧は、トランジスタ42によって増幅され、コンデンサ43により直流分がカットされた後に、コントラストコントロール電圧に重畳されて、RGBプロセッサ30に入力される。すると、映像信号は、画面周辺において輝度が高くなる変調がかけられ、画面周辺部での輝度低下が補正される。
【0035】
図4は、本実施の形態に係るCRT装置の輝度補正結果を示したものである。
図4(a)及び図4(b)は、画面中央部の輝度を100としたときの画面各位置における相対輝度を表したものである。なお、輝度分布は、画面表示開始から15分以上経過後に、輝度計のセンサを管面に直接当てることによって、全白の映像信号を入力したときの画面上各位置における輝度を測定することで求めた。
このとき、外光の影響を受けないように、外光を遮断した状態で測定した。図4(a)は、輝度補正を行わないときの輝度であり、図4(b)は、輝度補正を行ったときの輝度である。図4(a)に示すように、輝度補正を行わないときの画面周辺部の相対輝度平均が58.8であったのに対し、図4(b)に示すように、DAF回路が発生する電圧を用いて輝度補正をおこなったときの画面周辺部の相対輝度平均は88.1に改善されている。したがって、DAF回路が発生する電圧を補正電圧に利用することで、画面周辺部での輝度低下を補正できることが確認された。
【0036】
以上より、本実施の形態に係るCRT装置11は、DAF回路が発生する電圧を輝度補正の補正電圧として利用しており、従来のCRT装置のようにパラボラ状の補正電圧を発生させる回路を別途形成する必要がないので、CRT装置の製造コストを抑えることができる。
また、電子ビームの偏向量のひずみを補正するS字補正回路に取り付けられるS字補正用コンデンサの両端にかかる電圧を補正電圧として利用することによっても、上記と同様に画面周辺部での輝度低下を補正することができる。S字補正コンデンサの両端電圧の波形は、パラボラ状であり、かつ、水平走査に同期しているので、上記のDAF回路が発生する電圧と同様に輝度補正の補正電圧として利用することができる。これにより、パラボラ状の波形を発生させる回路を、別途作成する必要がなくなるので、CRT装置の製造コストを抑えることができる。
【0037】
<変形例>
以上、本発明を種々の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明の内容が、上記実施の形態に示された具体例に限定されないことは勿論であり、例えば、以下のような変形例を考えることができる。
【0038】
(1)例えば、インターレース方式のCRTにおいては、輝度検知回路51の輝度コンデンサを60分の1秒ごとにリフレッシュすることによって、輝度補正を実行する画面であるか、実行する必要が低い画面であるかを精度良く判定することができる。CRT20では、1秒間に30枚の画面が表示されるが、インターレース方式では、画面のちらつきを防止するために、60分の1秒ごとにフィールド走査が行われており、1枚の画面は2回のフィールド走査により形成されている。ここで、垂直同期信号に同期させて60分の1秒ごとに輝度検知回路51の輝度コンデンサをリフレッシュし、アノード電流の積算時間を60分の1秒とすることで、1回目のフィールド走査での平均画面輝度を検知し、これが基準値より小さいとき場合には、2回目のフィールド走査時に補正電圧を出力せずに、輝度補正を実行しない制御を行うことができる。1回目と2回目のフィールド走査は、輝度について相関性があるので、1回目のフィールド走査の平均画面輝度に基づいて、2回目のフィールド走査時に輝度補正を実行するか否かの判断することは合理的である。また、この場合、2回目のフィールド走査時に流れるアノード電流が積算され、その結果に基づいて、次画面の1回目のフィールド走査時について、補正電圧を加算するか否かの判定がなされることになる。よって、低輝度画面から、高輝度画面に切り替わった場合には、低輝度画面の2回目のフィールド走査時の輝度は低いため、次画面である高輝度画面の1回目のフィールド走査時には、補正電圧が加算されず、画面周辺部の輝度が低下することが生じる。しかし、高輝度画面の1回目のフィールド走査をすると、アノード電流が増大して輝度コンデンサの両端電圧が基準電圧Vcよりも高くなるので、高輝度画面の2回目のフィールド走査時には、補正電圧が加算されて画面周辺部の輝度低下は補正される。このように、高輝度画面については、低輝度画面から高輝度画面に切り替わったときの1回目のフィールド走査時には、輝度低下が補正されないことが起こるが、その時間が60分の1秒と短く、また、次のフィールド走査時には輝度低下が補正されるため、人間の目はかかる輝度低下を認識することはできないので大きな問題とはならない。したがって、インターレース方式のCRTにおいては、輝度検知回路51の輝度コンデンサを60分の1秒ごとにリフレッシュすることによって、輝度補正の実行・非実行を合理的に制御することができるので、輝度補正にともなう電力の消費を有効に低減することができる。
【0039】
(2)上記実施の形態では、アノード電流に着目して、輝度補正の制御を行ったが、電子ビームの射出量と相関するドライブ電圧に着目して、輝度補正の制御を行ってもよい。ドライブ電圧は、カソードドライブ方式のCRTにおいては、カソード電圧の変位量すなわち振幅の大きさで表され、ドライブ電圧の大きさは、電子ビームの射出量に比例する。したがって、ドライブ電圧を所定時間積算することによって、所定時間における平均画面輝度を検知することができる。輝度の高い映像信号がRGBプロセッサ30に入力され、ドライブ電圧が上昇し、平均画面輝度が基準値以上になったときには、画面周辺部での輝度低下を改善する輝度補正を実行し、平均画面輝度が基準値未満のときには、画面周辺部での輝度低下はあまり目立たないので、輝度補正を実行しない制御を行う。これによって、画面全体が暗く、輝度補正を実行する必要性の低いときには、輝度補正が実行されないので、電力消費を低減することができる。
【0040】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る陰極線管装置によれば、輝度補正の実行を制御する輝度補正制御部を備え、平均画面輝度が基準値未満のときには、補正電圧出力部の出力をOFFとして輝度補正を実行しない制御をする。したがって、例えば、画面全体が暗く、画面周辺部での輝度低下があまり目立たない画面のように、輝度補正をする必要性が低い場合には、輝度補正を実行しない制御を行うので、輝度補正にともなう電力の消費を有効に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係る陰極線管装置の全体構成を示す図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係る陰極線管装置の全体構成を示す図である。
【図3】本発明の第4の実施の形態に係る陰極線管装置の全体構成を示す図である。
【図4】第4の実施の形態に係る陰極線管装置の輝度補正結果を示す図である。
【符号の説明】
10 CRT装置
20 CRT
30 RGBプロセッサ
40 補正電圧出力部
41 補正電圧発生回路
50 輝度補正制御部
51 輝度検知回路
52 比較器
53 OC[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cathode ray tube device, and more particularly to a cathode ray tube device that corrects a decrease in luminance at a peripheral portion of a screen by adding a correction voltage to a video signal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In a cathode ray tube (hereinafter, referred to as "CRT") device, it is known that when an image is displayed on a screen, the brightness is reduced at a peripheral portion of the screen. This is said to be caused by the fact that the electron beam trajectory is elongated in an elliptical shape due to the increase in the electron beam trajectory as the deflection angle increases, and the electron beam density becomes low. Further, since the panel portion has a thicker structure as it approaches the screen peripheral portion, the transmittance of the light emitted from the electron beam decreases as it approaches the screen peripheral portion, and the brightness decreases at the screen peripheral portion. It has contributed. Therefore, by adding the parabolic correction voltage synchronized with the horizontal scanning to the contrast control voltage and increasing the amount of the emitted electron beam at the time of scanning the peripheral portion of the screen, the luminance reduction at the peripheral portion of the screen is corrected. (For example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-292426
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional CRT device, although it is a highly evaluated technique for correcting a decrease in luminance at the peripheral portion of the screen, the luminance is constantly corrected during scanning. However, when a low-brightness image is displayed in which the entire screen is dark and the luminance drop at the periphery of the screen is not so noticeable, a disadvantage that power is wasted is rather generated.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a CRT device that can effectively reduce power consumption due to luminance correction while performing luminance correction around a screen. The purpose is.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
On a screen composed entirely of bright colors, the brightness of the entire screen is high, and if brightness correction is not performed, the brightness at the periphery of the screen will decrease significantly. Is low in the center of the screen, and the brightness decrease in the periphery of the screen is not so noticeable. Therefore, it is considered that the necessity of executing the brightness correction is low. Also, on a screen where light-colored characters are displayed on a dark background, even if light-colored characters are displayed at the periphery of the screen, the background color is dark, and the contrast between light and dark colors is strong. Since it is hardly possible to recognize bright-colored characters due to a decrease in luminance, it is considered that the need for luminance correction is low.
[0007]
Therefore, a cathode ray tube device according to the present invention includes a correction voltage output unit that outputs a correction voltage in synchronization with scanning, and a luminance correction control unit that controls execution of luminance correction. In addition to detecting the average screen luminance over time, when the average screen luminance is less than the reference value, control is performed to turn off the output of the correction voltage output means.
[0008]
In the above configuration, a brightness correction control unit that controls execution of brightness correction is provided, and when the average screen brightness for a predetermined time becomes less than the reference value, the output of the correction voltage output unit is turned off, and control for not performing brightness correction is performed. do. Therefore, for example, when the necessity of performing the luminance correction is low, such as a screen in which the entire screen is dark and the luminance decrease in the peripheral part of the screen is not so conspicuous, the control that does not perform the luminance correction is performed. Can be reduced.
[0009]
Here, it is preferable that the brightness correction control means includes a circuit for integrating the anode current, and detects the average screen brightness based on the integrated value of the anode current for a predetermined time. Since the average screen luminance can be easily detected by integrating the anode current correlated with the luminance, such a configuration can facilitate the circuit configuration for detecting the average screen luminance.
[0010]
Specifically, the brightness correction control means includes an automatic brightness limiting circuit for preventing the high voltage circuit from being overloaded by reducing the amount of electron beam emission based on the integrated value of the anode current and limiting the brightness. Preferably, the average screen luminance is detected based on the integrated value of the anode current detected by the automatic luminance limiting circuit. The automatic brightness limiting circuit is usually provided in the cathode ray tube device and has a function of integrating the anode current. Therefore, the automatic brightness limiting circuit should be configured to detect the average screen brightness based on the integrated value. Thereby, the manufacturing cost of the cathode ray tube device can be suppressed.
[0011]
Further, the correction voltage output means has a dynamic focus circuit that generates a focus voltage that gradually increases as the deflection angle of the electron beam increases, and outputs the dynamic focus voltage generated by the dynamic focus circuit as a correction voltage. preferable. In such a configuration, the voltage generated by the dynamic focus circuit is used as a correction voltage for luminance correction, and there is no need to separately form a circuit for generating a parabolic correction voltage unlike a conventional cathode ray tube device. The manufacturing cost of the pipe device can be reduced.
[0012]
Alternatively, it is preferable that the correction voltage output means outputs a voltage applied to both ends of an S-shaped correction capacitor attached to an S-shaped correction circuit for correcting distortion of the deflection amount of the electron beam as a correction voltage. In such a configuration, a voltage applied to both ends of the S-shaped correction capacitor is used as a correction voltage for luminance correction, and it is not necessary to separately form a circuit for generating a parabolic correction voltage unlike a conventional cathode ray tube device. Therefore, the manufacturing cost of the cathode ray tube device can be reduced.
[0013]
Another cathode ray tube device according to the present invention is characterized in that a dynamic focus voltage generated by a dynamic focus circuit is used as a correction voltage. In such a configuration, the voltage generated by the dynamic focus circuit is used as a correction voltage for luminance correction, and there is no need to separately form a circuit for generating a parabolic correction voltage unlike a conventional cathode ray tube device. The manufacturing cost of the pipe device can be reduced.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a CRT device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
First, the configuration of the CRT device will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of the
[0015]
The luminance
The output terminal of the
[0016]
The correction
[0017]
Hereinafter, the operation of the
At the time of this display operation, the output created by the correction
[0018]
Here, assuming that the luminance
[0019]
This modulation is always performed when the brightness
[0020]
The
[0021]
When a high-luminance video signal is input to the
[0022]
Here, when a video signal whose entire screen is dark is input to the
[0023]
As described above, the
[0024]
Here, an ABL circuit is given as an example of the
[0025]
The magnitude of the reference voltage Vc can be set arbitrarily. When the reference voltage Vc is set to a large value, the number of cases in which the correction voltage is not output increases, which is beneficial from the viewpoint of power consumption.
On the other hand, if the reference value is set to a small value, it is possible to reduce the number of screens in which luminance is noticeably reduced at the periphery of the screen. However, since the correction voltage is output and the luminance is corrected even for a relatively dark screen, power consumption is reduced. Is disadvantageous for Therefore, the reference voltage Vc is set to the best value based on the balance between the power consumption and the allowable range of the luminance reduction.
[0026]
As described above, the
[0027]
(Embodiment 2)
Next, a CRT device according to a second embodiment of the present invention will be described. The CRT device according to the second embodiment has the same basic configuration as that of the CRT device according to the first embodiment, except that a dynamic focus circuit (hereinafter, “DAF circuit”) is used as the correction
[0028]
Further, by using a DAF circuit that generates a high voltage when the scanning position is at the upper or lower end of the screen in synchronization with the vertical scanning and generates a lower voltage as the scanning position approaches the center of the screen, the DAF circuit synchronizes with the vertical scanning. Therefore, since such a voltage is superimposed, a reduction in luminance occurring at the upper and lower ends of the screen is also improved. In this case, in a CRT in which the thickness of the screen panel in the vertical direction is thin at the center of the screen and thick at the periphery of the screen, it is possible to effectively correct the decrease in light transmittance due to the thickness of the screen panel at the periphery of the screen. It will be effective.
[0029]
As described above, when the voltage generated by the DAF circuit is added to the video signal, the decrease in luminance at the peripheral portion of the screen is improved. In addition, since the DAF circuit is normally provided in a CRT device, By also using the correction
[0030]
Further, as shown in FIG. 2, by forming a smoothing circuit including a
As a result, the shape of the correction voltage corresponds to the thickness of the screen panel in the case of a CRT having a flat screen panel in which the thickness is uniform near the center of the screen and the thickness at the periphery of the screen is greatly increased. Because of this, it is possible to improve a decrease in luminance at the periphery of the screen, which is caused by a decrease in light transmittance due to an increase in the thickness of the screen panel.
[0031]
(Embodiment 3)
Next, a CRT device according to a third embodiment of the present invention will be described. The CRT device according to the third embodiment has the same basic configuration as that of the CRT device according to the first embodiment, but the correction
[0032]
(Embodiment 4)
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to improve a decrease in luminance at a peripheral portion of a screen, a large number of CRT devices that perform luminance correction by adding a parabolic correction voltage to a video signal have been developed. However, since a circuit for generating a parabolic correction voltage is separately formed, there is a problem that the manufacturing cost is increased. Therefore, an object of the present embodiment is to provide a CRT device that can reduce the manufacturing cost.
[0033]
The configuration of the CRT device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit configuration of the
The correction
[0034]
Next, the operation of the
[0035]
FIG. 4 shows a luminance correction result of the CRT device according to the present embodiment.
FIGS. 4A and 4B show the relative luminance at each position on the screen when the luminance at the center of the screen is set to 100. FIG. Note that the luminance distribution is obtained by measuring the luminance at each position on the screen when an all-white video signal is input by directly applying the sensor of the luminance meter to the screen after 15 minutes or more from the start of screen display. I asked.
At this time, the measurement was performed in a state where the external light was blocked so as not to be affected by the external light. FIG. 4A shows the luminance when the luminance correction is not performed, and FIG. 4B shows the luminance when the luminance correction is performed. As shown in FIG. 4A, the relative luminance average of the peripheral portion of the screen when luminance correction is not performed is 58.8, whereas the DAF circuit is generated as shown in FIG. 4B. The average relative luminance at the periphery of the screen when the luminance is corrected using the voltage is improved to 88.1. Therefore, it was confirmed that the luminance reduction in the peripheral portion of the screen can be corrected by using the voltage generated by the DAF circuit as the correction voltage.
[0036]
As described above, the
In addition, by using the voltage applied to both ends of the S-shaped correction capacitor attached to the S-shaped correction circuit for correcting the distortion of the deflection amount of the electron beam as the correction voltage, the brightness reduction in the peripheral portion of the screen can be performed in the same manner as described above. Can be corrected. Since the waveform of the voltage at both ends of the S-shaped correction capacitor is parabolic and synchronized with horizontal scanning, it can be used as a correction voltage for luminance correction in the same manner as the voltage generated by the DAF circuit. This eliminates the need to separately create a circuit for generating a parabolic waveform, thereby reducing the manufacturing cost of the CRT device.
[0037]
<Modification>
As described above, the present invention has been described based on various embodiments. However, it is needless to say that the contents of the present invention are not limited to the specific examples shown in the above-described embodiments. An example can be considered.
[0038]
(1) For example, in an interlace type CRT, a screen for which luminance correction is performed or a screen which is not required to be performed by refreshing the luminance capacitor of the
[0039]
(2) In the above embodiment, the brightness correction control is performed by focusing on the anode current. However, the brightness correction control may be performed by focusing on the drive voltage that is correlated with the electron beam emission amount. The drive voltage is represented by the amount of displacement of the cathode voltage, that is, the amplitude of the cathode voltage in a cathode ray tube type CRT, and the magnitude of the drive voltage is proportional to the emission amount of the electron beam. Therefore, by integrating the drive voltage for a predetermined time, it is possible to detect the average screen luminance in the predetermined time. When a high-luminance video signal is input to the
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the cathode ray tube device of the present invention, the brightness correction control unit that controls the execution of the brightness correction is provided, and when the average screen brightness is less than the reference value, the output of the correction voltage output unit is turned off to set the brightness to OFF. Control not to execute correction. Therefore, for example, when the necessity of performing the luminance correction is low, such as in a screen where the entire screen is dark and the luminance decrease in the peripheral part of the screen is not so conspicuous, control not to execute the luminance correction is performed. Accordingly, power consumption can be effectively reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a cathode ray tube device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a cathode ray tube device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing an overall configuration of a cathode ray tube device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a luminance correction result of a cathode ray tube device according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
10 CRT device
20 CRT
30 RGB processor
40 Correction voltage output section
41 Correction voltage generation circuit
50 brightness correction control unit
51 Brightness detection circuit
52 comparator
53 OC
Claims (7)
走査に同期して前記補正電圧を出力する補正電圧出力手段と、
輝度補正の実行を制御する輝度補正制御手段と、を備え、
当該輝度補正制御手段は、所定時間における平均画面輝度を検知するとともに、
平均画面輝度が基準値未満のときには、前記補正電圧出力手段の出力をOFFにする制御を行うことを特徴とする陰極線管装置。In a cathode ray tube device that corrects a decrease in luminance at a peripheral portion of a screen by adding a correction voltage to a video signal,
Correction voltage output means for outputting the correction voltage in synchronization with scanning;
Brightness correction control means for controlling the execution of the brightness correction,
The brightness correction control means detects an average screen brightness in a predetermined time,
When the average screen luminance is less than the reference value, control is performed to turn off the output of the correction voltage output means.
当該自動輝度制限回路が検知するアノード電流の積算値に基づいて、平均画面輝度を検知することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の陰極線管装置。The brightness correction control means includes an automatic brightness limiting circuit that reduces the emission amount of the electron beam based on the integrated value of the anode current and limits the brightness, thereby preventing the high voltage circuit from being overloaded.
3. The cathode ray tube device according to claim 1, wherein the average screen luminance is detected based on an integrated value of the anode current detected by the automatic luminance limiting circuit.
前記ダイナミックフォーカス回路が発生するダイナミックフォーカス電圧を前記補正電圧として出力することを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項記載の陰極線管装置。The correction voltage output means has a dynamic focus circuit that generates a focus voltage that gradually increases as the deflection angle of the electron beam increases,
4. The cathode ray tube device according to claim 1, wherein a dynamic focus voltage generated by the dynamic focus circuit is output as the correction voltage.
電子ビームの偏向量のひずみを補正するS字補正回路に取り付けられるS字補正用コンデンサの両端にかかる電圧を前記補正電圧として出力することを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項記載の陰極線管装置。The correction voltage output means,
The voltage applied to both ends of an S-shaped correction capacitor attached to an S-shaped correction circuit for correcting distortion of the deflection amount of an electron beam is output as the correction voltage. A cathode ray tube device according to claim 1.
ダイナミックフォーカス回路が発生するダイナミックフォーカス電圧を前記補正電圧として利用することを特徴とする陰極線管装置。In a cathode ray tube device that corrects a decrease in luminance at a peripheral portion of a screen by adding a correction voltage to a video signal,
A cathode ray tube device, wherein a dynamic focus voltage generated by a dynamic focus circuit is used as the correction voltage.
電子ビームの偏向量のひずみを補正するS字補正回路に取り付けられるS字補正用コンデンサの両端にかかる電圧を前記補正電圧として利用することを特徴とする陰極線管装置。In a cathode ray tube device that corrects a decrease in luminance at a peripheral portion of a screen by adding a correction voltage to a video signal,
A cathode ray tube device, wherein a voltage applied to both ends of an S-shaped correction capacitor attached to an S-shaped correction circuit for correcting distortion of an electron beam deflection amount is used as the correction voltage.
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